水处理生物学课后题参考答案

水处理生物学课后思考问题第一章导言“水处理生物学”的研究对象是什么？“水处理生物学”的研究对象主要是与水中污染物的迁移、分解和转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，尤其是应用于水处理工程实践的生物物种。细菌等原核微生物通常在水处理工程中发挥关键作用，是水处理生物学研究的重点。水中常见的微生物有哪些？水中的主要微生物分为两类：非细胞生物(病毒)和细胞生物。在细胞生物学中，它也分为古细菌、原核生物(如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等)。)，以及真核生物。真核生物可以细分为藻类、真菌(如酵母、霉菌等。)、原生动物(包括食肉动物、鞭毛虫、纤毛虫)和微型后生动物。微生物的基本特征是什么？为什么？微生物除了体积小、结构简单、进化地位低外，还具有以下特点：(1)有很多种。(2)分布广泛。微生物体积小，重量轻，可以和灰尘一起漂浮，因此它们广泛分布在土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有微生物所需的丰富营养，因此土壤中微生物种类和数量很多。(3)快速繁殖。大多数微生物能在几分钟内繁殖一代，也就是说，它们能从一代分裂成二代。如果条件合适，10小时内可以繁殖数亿只。(4)易变。这一特性使微生物能够适应外部环境条件的变化。第二章原核微生物细菌的大小通常用什么单位来测量？细菌的大小通常只有几个微米，所以通常用m来测量根据形状，哪种细菌可以被分类？细菌的形态大致可分为三种类型：球形、棒状和螺旋形(弧菌属和螺杆菌属)，其中只有少数为其他形状，如丝状、三角形、正方形和盘状。球形、棒状和螺旋形是细菌的基本形式。在自然界，杆菌是最常见的，其次是球菌和螺旋体是最少的。什么是革兰氏染色？它的原理和关键是什么？这是什么意思？1884年，丹麦病理学家汉斯克里斯蒂安格兰提出了一种用于细菌形态观察和分类的经验染色方法。操作过程为：结晶紫初染、碘溶液媒染、酒精脱色、藏红花或藏红花复染。这是最常用的革兰氏染色方法。革兰氏染色的机理一般解释如下：在初次染色和媒介染色后，水不溶性结晶紫和碘的大分子复合物结合在细菌细胞的细胞壁和细胞膜上。革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖含量较高，分子交联较紧密，因此当酒精脱色时，肽聚糖网因脱水而明显收缩。此外，它不含脂类，酒精处理不能溶解细胞壁中的大空洞或缝隙。因此，结晶紫和碘的化合物仍然在细胞壁中受阻，使其呈现蓝紫色。相反，革兰氏阴性菌细胞壁薄，内层肽聚糖含量低，交联疏松，其肽聚糖与酒精反应后不易收缩。此外，它的脂质含量很高，并且位于外层，所以当酒精起作用时，细胞壁上会出现大的孔或缝隙。通过这种方式，结晶紫和碘的化合物可以容易地从细胞壁中溶解出来，并且可以去除原始原色染料的颜色。当范宏或沙黄被重新染色时，细胞将呈现重新染色后的红色。酒精脱色是革兰氏染色中的一个关键环节。脱色不够，阴性菌被误染为阳性菌；脱色过度，阳性细菌会被误染为阴性细菌。革兰氏染色法的意义在于鉴定细菌，细菌可分为两类：革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。5.简述细胞膜的结构和功能。细胞膜，也称为细胞质膜、质膜或内膜，是一种紧贴细胞壁并包围细胞质的膜。它的化学成分主要是蛋白质、脂类和少量的糖。目前，整个细胞膜的结构一般被认为是一种“镶嵌模型”，其要点是：磷脂双层构成了膜的基本框架。磷脂分子在细胞膜中以各种方式连续运动，因此细胞膜具有流动性。(3)膜蛋白以不同的方式分布在膜的两侧或磷脂层中。细胞膜的主要功能是：选择性地控制细胞内外物质(营养物和代谢物)的运输和交换。维持细胞正常渗透压。(3)细胞壁成分和胶囊的合成。氧化磷酸化或光磷酸化的生产基础。许多代谢酶、转运体和电子呼吸链组成的位置。鞭毛的生长发育点。什么是殖民地？当在适当的培养条件(例如温度、光等)下，将单一或少量同种细菌(或其它微生物)的细胞接种在固体培养基的表面(或内层)上时。)，细胞会迅速生长和繁殖，形成一个细胞集合体，许多细胞聚集在一起，肉眼可见，这就是所谓的菌落。准确地说，菌落是以母细胞为中心的固体培养基(内部)上的子细胞群，肉眼可见，具有一定的形态和结构特征。你说支原体是什么意思？细菌胶束在污水生物处理中的特殊意义是什么？当荚膜物质融合成含有许多细菌的团块时，称为类杆菌。胶束是活性污泥中细菌的主要形式，具有很强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中发挥着重要作用。一般来说，用于处理生活污水的活性污泥的性能主要取决于所含细菌胶束的数量、大小和结构紧密性。9简要描述放线菌及其菌落的特征。放线菌是一种陆生性很强的原核生物，主要生长在菌丝中，通过孢子繁殖。它的细胞结构与细菌非常相似，是一种高级细菌。大多数放线菌是革兰氏阳性菌。放线菌是单细胞个体。细胞中既没有叶绿素也没有形成细胞核。放线菌的菌丝分为营养菌丝和气生菌丝。大多数放线菌是异养的，依靠营养菌丝吸收营养并生长腐生植物。大多数放线菌是需氧的，只有一些种类是微量需氧和厌氧菌。当生长到一定时期，孢子体丝在气生菌丝顶端生长形成孢子。孢子散开，在适当的条件下萌发成新的菌丝体。放线菌菌落的总体特征介于霉菌和细菌之间，根据不同类型可分为两种类型：一种是由产生大量分枝和气生菌丝的菌株形成的菌落。形成的菌落质地紧密，表面相对紧密柔软或坚硬，干燥且有皱纹，菌落小但不扩散。另一种类型的菌落由不产生大量菌丝体、粘附性差、具有粉末状结构并且在被针提起时被压碎的类型形成。如果将放线菌接种到液体培养基中进行静态培养，可以在瓶壁的液面上形成点状或膜状菌落，或者放线菌可以在瓶底沉淀而不会使培养基浑浊；如果通过摇动培养，通常会形成由短菌丝体组成的球形颗粒。简述了丝状细菌的主要类型、代谢特征及其在给排水工程中的作用。丝状细菌主要包括铁细菌、硫细菌和球衣细菌。铁细菌通常是自养丝状细菌，通常可以生活在含有较少氧气但含有较多铁和二氧化碳的水中。他们可以将细胞吸收的亚铁氧化成高铁，从而获得能量。为了满足能源需求，大量的亚铁必须被氧化成氢氧化铁。这种不溶性铁化合物在排出菌体后沉淀。当大量氢氧化铁沉淀在水管中时，水管的输水能力将会降低。此外，铁细菌在吸收水中的亚铁盐后，促使构成水管的铁更多地溶解在水中，加速钢管和铸铁管的腐蚀。泽西细菌是需氧细菌。它需要高碳的营养，对反应敏感，所以大量的碳水化合物可以加速球衣细菌的繁殖。此外，球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯和漂白粉的抵抗力不如细菌胶团。泽西细菌有很强的分解有机物的能力。污水处理设备的正常运行中存在一定数量的球衣细菌，有利于有机物的去除。什么是蓝细菌？它的细胞特征是什么？它与水质有什么关系？蓝藻，以前被称为蓝绿藻或蓝绿藻，是一种大型原核生物，具有悠久的进化历史、革兰氏阴性染色、无鞭毛、叶绿素(但无叶绿体形成)以及产氧和光合作用的能力。蓝藻细胞是典型的原核细胞。蓝细菌的结构类似于革兰氏细菌，具有双细胞壁和肽聚糖。除了叶绿素a，细胞还含有光合色素，如类胡萝卜素和藻胆蛋白。大多数蓝藻的光合色素位于类囊体的片层中。菌体颜色大多为蓝绿色，但在不同的光照条件下，菌体中所含色素的比例发生变化，可以是黄色、棕色、红色等颜色。也有羧化酶体能够固定细胞中的CO2，并且在水生细胞类型中经常发现气泡。蓝藻与水体环境质量密切相关。当它在水体中大量生长时，会使水变成蓝色或其他颜色，一些蓝细菌会散发出青草或霉菌的气味。蓝藻在某些种属中的增殖会引起“水华”或“赤潮”，导致水质恶化和一系列环境问题。简述了支原体、衣原体和立克次体的特点及异同。支原体是一种无细胞壁的细胞生命形式，是独立生活和细胞内寄生之间最小的。它属于原核微生物，介于细菌和病毒之间。其特点如下：1)支原体是营地中独立生活的最小生殖单位，大小为0.12 0.25 m，可通过细菌过滤器。2)由于缺乏坚韧的细胞壁，细胞质被三层“单位膜”包围，具有高度的多样性。3)对青霉素不敏感，可被四环素或红霉素抑制。4)可在无细胞人工培养基上生长，并在琼脂培养板上形成“煎蛋”形菌落。5)它的生长被特异性抗体抑制。6)支原体不是来源于细菌，不能回收到细菌中。7)支原体对细胞膜有特殊的亲和力。衣原体是一种小的G-原核微生物，专门寄生在脊椎动物细胞中。衣原体曾被归类为病毒。个体很小，革兰氏阴性，大多为球形或椭圆形。衣原体与病毒相比有以下不同特征：1)衣原体与细菌相似，同时具有核糖核酸和脱氧核糖核酸。2)二元裂变中的生殖。3)有细菌细胞壁(但不含肽聚糖)。4)核糖体。5)有一些代谢酶。6)抗菌药物可抑制其生长。立克次氏体是一种特殊寄生在真核细胞中的G-原核微生物。支原体和支原体的区别在于它们有细胞壁，但不能独立生活。衣原体和衣原体的区别在于细胞相对较大，没有过滤能力，并具有生产能力代谢系统。第四章真核(微生物)什么是霉菌？霉菌的营养菌丝和气生菌丝的特征和功能是什么？霉菌是丝状真菌的通称，意为“能引起物品霉变的真菌”，通常指菌丝相对发达且无大型子实体结构的真菌。霉菌的营养菌丝伸入营养物质中吸收营养，气生菌丝伸入空气中形成孢子并释放孢子。8比较细菌、放线菌、霉菌和酵母菌落的特征。藻类对水环境和供水工程有什么影响？水中藻类的大量繁殖会导致水体富营养化，严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能。在诸如氧化池的生物处理过程中，使用细菌和藻类共生系统，其中可以有效利用藻类产生的氧气藻类对供水工程有害。当它们在水库和湖泊中大量繁殖时，它们会使水发臭，一些物种也会变色。当水源水中含有大量藻类时，会影响水厂的正常水处理过程，如堵塞过滤器。即使水中含有少量的黄色藻类，也会产生强烈的气味，使水不适合饮用。水处理中常见的原生动物有哪些？它们在污水处理中的主要功能是什么？污水处理中常见的原生动物有三种：肉足类、鞭毛类和纤毛类。原生动物在水净化和废水处理中的应用1)净水效果动物营养原生动物吞噬细菌和有机颗粒，从而促进水的净化。2)促进生物絮凝草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用，并促进水的澄清。3)作为水质处理的指示生物因为鞭毛虫、肉毒杆菌、游动纤毛虫和无柄纤毛虫对生存的水质有一定的要求。其数量的增减可以反映水质。同时，原生动物相对较大，易于观察和区分。因此，它常被用作水体无机和废水处理运行管理的指示生物。4)污水处理和水质净化过程中原生动物的变化行动开始时，出现了食肉动物、植物和动物鞭毛虫。水质处理高峰期游泳纤毛虫较多。当水质得到更好的净化时，就会出现钟虫等。水处理中常见的微型后生动物有哪些？它们在污水处理中的主要功能是什么？水处理工作中常见的微孢子虫主要是多细胞无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类、昆虫及其幼虫。轮虫以细菌、小原生动物和有机颗粒为食，因此在污水生物处理中具有一定的净化作用。轮虫也可以用作污水生物处理中的指示生物。当轮虫出现在活性污泥中时，处理效果通常很好，但如果数量太大，可能会破坏污泥的结构，使污泥松散并上浮。当轮虫在水源水中繁殖时，它们可能会堵塞自来水厂的砂滤器。供水和排水工程中常见的甲壳类动物是水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食。如果大量繁殖，可能会影响水厂滤池的正常运行。羊花塘的污水通常含有更多的藻类，甲壳类动物可以用来净化污水。昆虫及其幼虫可以作为研究河流污染的指标。简述了水环境中底栖动物的定义、主要类型、功能和生态意义。底栖动物是底栖生物中动物的总称，包括腔肠动物、海绵动物、扁平动物、线形动物、环节动物、节肢动物等。底栖生物是一种重要的生态水生生物，由栖息在水底的各种生物组成，不能在水中长时间移动。根据生活方式，底栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀缘动物和穴居动物。底栖动物寿命较长，迁移能力有限。它们包括敏感物种和抗污染物种，因此通常被称为“水下哨兵”。它们的种类和多样性可以作为长期监测水质的指标。底栖生物链是水体生态环境健康的指标之一。底栖生物对控制水体内源污染非常重要。底栖生物链的建立可以有效降低内源污染释放的总量和速度。第六章微生物的生理特征什么是生长因子？它包括什么物质？微量元素和生长因子有什么区别？生长因子是一种有机物质，是调节微生物正常代谢所必需的，但不能用简单的碳源和氮源自行合成。并非所有的微生物都需要生长因子的外部供应。广义生长因子包括维生素、碱、卟啉及其衍生物、甾醇、胺、C4-C6支链或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸。狭义的生长因子通常指维生素。然而，微量元素属于无机盐，是指gr所需浓度在10-6 10-8摩尔/升范围内的元素什么是纯增殖、促进扩散、主动运输和基因转移？比较微生物吸收营养的四种方式的异同。简单扩散，也称为被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水和一些小分子有机物的方式。其特点是物质的运输遵循浓度差，运输过程中